Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Изменение свойств светлых сероземов при длительном возделывании хлопчатника

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "Изменение свойств светлых сероземов при длительном возделывании хлопчатника"

РГ6 од

I О К Г 11ШДДАРСШ£ННЬ1Й КОМ Л Ш Г РОССИИСКий ФйДОйРАЦЛЛ

ДО ШСЛШ ОБРлЗОйАШЮ

РОССИЙСКИЙ УНЛЬВРСМШ ДЙ/^ НАРОДОВ

На иранах рукописи

ЗЛЯЕВ КОаЖ£ЛЬ/У лгшовлч

ИЗЛИШНИЕ СВОЙСТВ СВЕТЛЫХ СЕРОЗ^ОВ ПРЛ ддлжльнш ВОЗДШВАНЛЛ ХЛОПЧАТНИКА

05.01.03. - агропочвоведрние и агрофизика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москвя-1У93

Диссертационная работа выполнена в Российском университете дружок народов- Полевые исследования проведены в хозяйствах Голодной степи.

Научные руководители:

академик Российской академии сельскохозяйственных наук, доктор сельскохозяйственных наук, про.^хзссор Шишов Я.л., кандидат сельскохозяйственных наук,доцент Афанасьев В.II.

Официальные онлоиенты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Нанкова Е.И., доктор биологических наук, профессор Дмитриев Е.а.

Ведущая организация - Московская сельскохозяйственная академия имени К.А.Тимирязева

Защита диссертации состоится

_" ноября 1993 г. в

14.30ч на заседании специализированного совета К 053.22.13 в Российском университете дружбы народов по адресу: 113093, Москва, М-ЭЗ, улица Павловская, дом 8/5^уд.228.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Российского университета дружбы народов ло адресу: П719В, гЛосква, улица Миклухо-Маклая, дом б.

Автореферат разослан

" ^ " октября 1ЭЭЗ г>

Учений секретарь специализированного совета кандидат биологических наук, доцент

* М А

ВЛ/иМалофеев

\\<

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Интенсивное освоение Голодной степи, крупнейшего хлопкового района Средней Азии, мяоглетнее возделывание хлопчатника как монокультуры, привели к существенному изменению уровня плодородия, вторичному засолению, утрате макро- и шкроструктуры, ухудшению физико-механических и физико-химических свойств почвы. Всё это, в конечном итоге, отрицательно сказывается ла урожайности и технологических качествах хлопкового волокна.

В последние года наблюдается тенденция к уменьшению урожайности как в зоне старого орошения, так и в зоне нового орошения. Влияние антропогенных факторов на почвы аридной зоны велико.Изменяется динамика почвообразовательных процессов, почвы приобретают новые свойства, меняется содержание и распределение органического вещества, элементов питания и воднорастзоримых со/.-* лей. Знание общих закономерностей и особенностей в развитии ир-ригационно-преобразозанных почв .необходимо для определения путей направленного регулирования почвообразовательных процессов, обоснования системы агротехнических мероприятий по повышению почвенного плодородия, уточнения их классификации.

Цель и задачи исследования. Цолыо настоящей работы является выявление масштабов изменений светлых сероземов при длительном возделывании хлопчатника, изучение влияния сроков освоения на рост, развитие растений хлопчатника, величину и качество урожая хлопка-сырца в условиях новой и старой зон орошения Голодной степи.

В соответствии с этой целью в исследованиях были поставлены следующие задачи:

- Изучение истории освоения, использования земель, , находящихся в настоящее время в составе землепользования хозяйств Голодной степи и изменение условий их почвообразования.

- Изучение состава и свойств целинных и орошаемых светлых сероземов различных сроков освоения,

- Анализ изменения свойств светлых сероземов под воздействием антропогенных факторов.

- Изучение влияния сроков освоения на рост, развитие растении хлопчатника, величину и качество урожая хлопка-сырца хлопчатника, величину и качество урожая хлопка-сырца.

Научная новизна. На основе комплексных исследований светлых сероземов староорошаемой и новоорошаемой зон Голодной степи, впервые установлено влияние сроков освоения на формирование антропогенно-преобразованных почв, динамику роста и развития растений хлопчатника, урожайность и технологические качества хлопкового волокна.

Апробация работы. Основные положения диссертация докладывались в 19Э1-1ЭЗЗ гг. на научных конференциях сельскохозяйственного факультета Российского университета дружбы народов, lía научно-методической конференции молодых учёных стран СНГ и зарубежных стран в 19Э2 году.

Объем работы. Диссертация изложена на страницах машинописи, влючает введение, шесть глав, заключение и выводы. В диссертации таблиц и// рисунков. Список литературы содержит*^ наименований, из нихна иностранных языках.

Объекты и методика исследований. Полевой опыт заложен в соответствии с "методикой полевых и вегетационных опытов с хлопчатником в условиях орошения", разработанной СоюзНИХИ (1973 ) по следующей схеме:

igjj Место закладки стационарных Сроки

вариантов участков освоения

I

А. Староорошаемая зона

Совхоз "Жетысайский" Чимкентской области Казахстан.

И Совхоз "XXX лот Октября" Чимкентской области, Казахстан.

40 лет

Ш Совхоз "Жетысайский" Чимкентской области

Казахстан.

50 дет

1У Совхоз "Пахтаарал" Чимкентской области Казахстан.

Б. Новоорошаемая зона

60 лет

У Совхоз "шл.Васильевского, 1С» 23-А"

Сырдарьинской области, Узбекистон.

Целила (контроль)

У1 Совхоз "им.Васильевского, Л 23-А" Сырдарьинской области, Узбекистон.

ti

10 лет

УП Совхоз "Советская Россия, № 22"

Сырдарьинской области, Узбекистон.

20 лет

Объектами исследования служилкцвлшишо и орошаемые светлые сероземы; на опытных участках выращивался хлопчатник сорта С-472?. Опты заложен в 4-кратной повторности. Почвенные образцы для лабораторных исследований были отобраны по горизонтам до посева и после уборки хлопчатника. Описание почвенных разрезов проводились по Ь.Г.Розанову (1983).

Влажность почв определялась термостатно-весовым методом, плотность естественного сложения почвы - цилиндром емкостью

о

61,2 см' ; Ш13 - методом заливных площадок; водопроницаемость -методом цилиндров; гранулометрический состав - методом пипетки, микроагрегатный состав - пикнометричееким методом.

Анализы почвенных образцов выполнялись по методикам: гумус - по Тюрину, общий азот - по Кьельдалю, подвижные формы фосфора - по Мачкгину, калий на пламенном фотометре по Протасову,емкость поглощения - по Пфефферу и Бежевой, содержание карбонатов - по Голубеву, гипс - по методике Соколова (1976), валовой состав минеральной части почвы - по Аринуикиной (1970).

Анализ водной вытяжки проводился по общепринятой методике. В течение вегетационного периода проводились фенологические наблюдения за ростом и развитием растений хлопчатника по методике разработанной в СоюзНИХИ. Урожай хлопка-сырца учитывался по каждой повторности отдельно.

Технологические качества хлопкового волокна - то методике, рекомендованной Министерством легкой промышленности (1972).

Полученные материалы подвергались математической обработке на кафедре почвоведения и агрохимии сельскохозяйственного факультета РУДН.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЙДОВАНЖ

X. г«ореологическое строение шчв. В морфологии рассматриваемых почв за 60 лет освоения и орошения произошли значительные изменения. Самое главное, исчезли ярковыраженные дерновые и под-дерновые горизонты со всеми свойствами характерными для целинных сероземов. Вместо маломощных дерновых и яоддерновых горизонтов сформировались хорошо выраженные со : всеми свойственными игл признаками пахотные и подпахотные горизонты. Окраска почвенной массы из-за постоянного увлажнения приобрела серопалевый и палевый оттенки, а в нижележащих горизонтах почвы появился несвойственный целинным участкам ряавыи оттенок; наблюдается появление конкреции и желваков гипса в нижних горизонтах, заметно

опускание верхней границы нахождения пятен легкорастворимых солей и белоглазок карбонатов. По мере усиления антропотехноген-ной нагрузки фиксируются признаки слитости, выравающиеся в появлении трещин и плотной корки с поверхности.

Сравнительный анализ морфологических признаков обеих зон показывает, что тлеются некоторые различия в части мощности пахотных горизонтов, окраски, наличия и местонакопления пятен легкорастворимых солей и белоглазок карбонатов. В особенности эти отличия наблюдаются в горизонтах А пах. и А/Вк, т.е. до глубины 80-100 см. Необходимо отметить, что в варианте со сроками освоения 60 лет, карбонаты и пятна легкорастворимых солей в горизонте А пах. отсутствуют по сравнению с вариантами 10 и 20 лет освоения, что возможно связано с глубиной основной обработки и промывным режимом зон старого орошения. Включения и новообразования биологического и химического происхождения в новоорошаемой зоне встречаются относительно режа, чем в стздоо-рошаемой зоне. В горизонте С на глубине 150-180 см в вариантах 10 и 20 лет освоения встречаются буровато-ржавые расплывчатые пятна полуторных оксидов.

Под влиянием многолетнего освоения морфологические признаки светлых сероземов изменились в сторону формирования антропогенно-измененных почв.

В староорошаемой зоне, со сроками освоения 40 и 60 лет при использовании для орошения сравнительно мутных вод можно констатировать формирования почв с ирригационно-аккумулятивным профилем^ новой зоне - ирригационно-трансформированные почвы.

2. Гранулометрический состав светлых сероземов. В процессе длительного интенсивного орошения почв происходило изменение и преобразование почвенного покрова с дифференциацией горизонтов по гранулометрическому составу. Так, по результатам исследования в пахотных и подпахотных горизонтах отмечено увеличение содержания илистой фракции по сравнению с целинной в староорошаемой зоне - в среднем на Ъ,Ь% (40 лет), на 3,5% (50 лет) и на 6,5$ (80 лет); содержание фракции физической глины, соответственно, увеличилось на 1^,5, 7,0 и 13,9$, что говорит об утяжелении гранулометрического состава. Данный процесс, вероятно, объясняется поступлением ирригационных наносов с оросительной водой, усилением химического выветривания в связи с постоянным увлажнением почвы и активностью биологических процессов. 4

Верхний горизонт (0-60 см) изучаемых почв в староорошаемой зоне представлен средним суглинком с преобладанием иловато-крупно пылеватых частиц. В вариантах 40 и 50-летнего орошения, в нижних горизонтах встречаются толщи легкого суглинка с преобладанием песчано-шлеватых частиц.

О началом освоения происходит также уменьшение гранулометрического коэффициента структурности (Р) по А.Ф.Задюниной в горизонтах 0-60 См на 6,9-13,1??; в нижних горизонтах, заметных отклонении от контроля не наблвдается, что показывает на уменьшение в корнеобитаемом слое потенциальной способности почвы к оструктуриванию. Теоретическое объяснение этого процесса, возможно, заключается в уплотнении пахотных II подпахотных горизонтов, усилении степени засоления, уменьшении содержания гумуса и ёмкости катионного обмена.

В новоорошаемой зоне, преоблдащей фракцией как в целмы--ных, так и в орошаемых почвах является фракция мелкого песка, составляющая в горизонте 0-100 см в варианте 10 лет орошения 60,45$, в варианте 20 лет - 50,39$?. Содержание илистой фракции после 10-летнего орошения в слое 0-60 см возрастало на 20,0%, посла 20 лет - на 10,2$; содержание физической глины з верхних горизонтах почвенного профиля изменилось незначительно, но в нижележащих горизонтах (60-100 см) увеличилось на 4,8$ (10 лет), а в варианте 20 лет орошения фиксируется снижение почти на 37,7 %.

3. Микроагрегатыык состав светлых сероземов

По данным многих исследователей водопрочность агрегатов светлых сероземов очень низкая. С.Я.Рыков (1354) связквает это с высокой биологической деятельностью и значительным преобладанием в гранулометрическом составе последних пылеватых частиц размером 0,05-0,01 мм, которые плохо агрегируются.

Данные микроагрегатного анализа показывают, что в староорошаемой зоне,по мере возрастания срока орошения, по сравнению с контрольным вариантом (24,39$) ,на орошаемых участках наблюдаются в пахотном слое некоторое увеличение коэффициента дисперсности - до 25,59$ (40 лет орошения), 25,60/5 (50 лет) и до 26,35$ (60 лет) вследствие частичного выноса илистых частиц. Данная тенденция сохраняется и в подпахотном горизонте, а в нижних горизонтах различия в показателях коэффициента дисперсности стираются и мало чем отличаются от контрольного варианта.

В новоорожаемой зоне, наименее оструктуренкыми являются

пахотные и подпахотные горизонты. Вышеотмеченные изменения довольно четко проявляются через 10-летпего орошения, где соотве? ■гственно, коэффициент дисперсности составлял 28,92^ и 30,09;?, что объясняется на наш взгляд, особенностями водно-солевого режима почв новоорошаемой зоны.

Сравнительный анализ двух зон орошения показывает, что в корнеобитаемом слое коэффициенты дисперсности относительно высоки и в новоорошаемой зоне в среднем на 8,97-16,3$, выше по сравнению со староорошаемой зоной, что свидетельствует о заметной оструктуренности почв старой зоны и низкой потенциальной способности к структурообразованию почв в новой зоне освоения.

4. Водно-аизические свойства светлых сероземов

Длительное возделывание и мелиортативное воздействие оказывают ощутимое воздействие на водно-физические свойства почв. В первую очередь, под влиянием орошения повсеместно развивалось вторичное засоление гючв и последнее способствовало резкому увеличению величины максимально-гигроскопической влаги, влажности завяцанкя растений и также плотности сложения.

Почвенный профиль изучаемых участков дифференцирован по плотности сложения. В общую характеристику почвенного профиля по показателям плотности сложения существенные изменения вносятся в вегетационный период поливами и многократной междурядной обработкой, которые проявляются в уплотнении не только пахотного, но и подпахотного горизонтов. Так, в зоне старого орошения в горизонте 0-30 см и 30-60 см, происходило увеличение плотности сложения по отношению к величине допосевного изучения на 9,6 и 6,3$ (40 лет), 5,7 и 7,5$ (50 лет); 4,3 и 7,3$ (60 лет), в зоне нового орошения соответственно на и 4,8$ (10 дет);6,7 и 4,7$ (20 лет). -В целом наблвдается тенденция увеличения плотности сложения но мере возрастания срока освоения по сравнению с целиной на 1,5$ и 2,8$ (40 лет); 3,7 и 3,5$ (50 лет), 5,2 и 5,6$ (60 лет). Однако, после Ю-летнего освоения, отмечено уменьшение последней на 1,5$ в пахотном, и резкое увеличение в подпахотном горизонтах, что видимо объясняется с одной стороны,особенностью гранулометрического состава, с другой стороны, образованием плужной подошвы -.рисунок I).

Величина общей пористости к концу вегетацлохшого периода в корнеобитаемом слое имеет тенденцию по мере увеличения срока освоения к снижению до уровня 40,6_45,8$ (60 лет) и до 41,4-45^$ 6

г/си"

.1,6 ■1,4

1,2

А. Староорошаемая зона

г/см"

Целина ' 40 лет 50 лет 60 лет - 0-30 см —»30-60 см

Б. Новоорошаемая зона

г 1,6

М 1,2

Целина10 лет 20 лет

Рис.1. Динамика плотности сложения почв

(20 лет). Величина предельно-полевой влагоемкости на орошаемых участках по сравнению с целиной увеличивается в варианте 40 лет освоения на 6,2 и 10,8$; 50 лет - на 5,8 и 11,3$; 60 лет - на 8,2 и 14,2<£; 10 лет - на 1.6 и 3,1$; 20 лет - на 2,1 и 4,1$ в пахотных и подпахотных горизонтах.

Резкое возрастание максимальной гигроскопичности, влажности завядания и плотности сложения почвы, значительно снизило к осени возможные запасы доступной влаги в пахотном слое, до неудовлетворительного уровня в варианте 60 лет орошения (11,8 мм), 10 лет - (2,6 мм) и 20 лет - (6,9 Тем не менее, весной во время посева хлопчатника запасы продуктивной влаги в корнеоби-таемом слое были вполне достаточными для нормальной жизнедеятельности растений хлопчатника.

6. Водно-солевой режим почв

Основной проблемой для районов хлопкосеяния Голодной степи является первичное, чаще подпочвенное засоление, обусловленное спецификой почвенно-климатических и гидрогеологических условий, а также образование вторичного засоления из-за слабой естественной дренированности орошаемых массивов. Только в пределах освоенной части старо- и новоорошаемых зон, примерно 65$ земель являются засоленными или склонными к засолению.

Общие положения, связанные с влиянием орошения на солена-копления обсуждались в работах Ковды З.А. (1946,1347)_ Розанова а.Я. (1346,1958), ¿горова В.В. (1359) и многих других авторов.

Целинные земли исследуемых участков староорошаемой зоны характеризуются высоким содержанием воднорастворимых солей,обусловленным высоким уровнемiзалегания грунтовых вод. Так, содержание плотного остатка на период посева составляет от 0,090 до 0,666$, в том числе содержание токсичных солей - от 40 до 80$ от плотного остатка.

В дальнейшем, в процессе длительного использования орошаемых массивов происходят значительные изменения. Высокое содержание воднорастворимых солей в целинных почвах, в результате проведенных мелиоративных мероприятий (промывка) снизилось. Однако,исследования проведенные через 40, 50 и 60 лет орошения показывают, что наблюдается тенденция к постепенному увеличению степени засоления. Особенно, процесс накопления солей земетен в горизонтах 60-100 см и 100-150 см, где содержание токсичных солей изменяется от 59,0$ (40 лет орошения) до 71,0$ (60 лет орошения) и от 61,0 до 77,0$ в отмеченных вариантах. Согласно классификации Н.И.Базилевич и ¿.И.Нанковой (19 ) по типу засоления заметен переход от сульфатно-хлорвдного к хлорвдно-сульфатному и сульфатному в верхней части и хлорэдно-сулъфатно-натриевому в нижней части профиля. По степени засоления,по вариантам опыта, можно проследить изменения от среднего и сильного засоления к слабо и среднему.

Исследования целинных почв новоорошаемой зоны показывает относительно низкое содержание воднорастворимых солей в верхнем метровом слое, где содержание плотного остатка составляет 0,065 -0,078$, а токсичных солей - 0,021-0,055$. В слое 100-200 см было обнаружено резкое увеличение концентрации воднорастворимых солей, тип засоления варьируется по почвенному профилю,сверху вниз от сульфатного до хлоридно-сульфатного. Незасоленные верхние горизонты почв в нижней части становится слабозасоленным.

После 10 летнего освоения произошла повсеместное засоление почвенного профиля, содержание токсичных солей в корнеоби-таемом слое достигало - 49,5-74,1$, степень засоления поднялась до среднего уровня. В дальнейшем (20 лет орошения) прослеживается некоторое уменьшение содержания в пахотном и подпахотном горизонтах токсичных солей (44,5-45,5$ от плотного остатка). Степень засоления изменяется от среднезасоленной до слабозасоленной .

6. Валовой химический состав почв

По мнению А.Н.Розанова (1У51) валовой состав сероземов

представляется на первый взгляд однообразным по всем оксидам, количество которых до известной глубины увеличивается. Наблюдается максимум накопления Р^Оц в верхних горизонтах. Однако, детальный анализ выявляет относительную и абсолютную (по сравнен-нию с кремнеземом) обогащенность полуторными оксидами и накопления глинистых продуктов выветривания, характерных в процессе сероземообразования.

Химический анализ светлых сероземов показывает, что в количественном отношении по всем генетическим горизонтам, как в староорошаемой так и в новоорошаемой зонах, преобладает кремнезем - 55-63/0, полуторные оксиды - 15-20!?, последние представлены в основном А1203 - 10-15$, В^З ~ Сао ~ -2-4$, 1^0 - 2,3%, ~ 1.0-2,5$. Таким образом наблвдается прямая зависимость валового состава от гранулометрического состава почвы: с утяжелением которого уменьшается "содержание кремнезема и относительное обогащение полуторными оксидами.

В староорошаемой зоне, в верхних слоях (30-90.'см) почвенной толщи орошаемых почв по сравнению с целиной наблвдается относительное обогащение кремнеземов. Также по мере увеличения срока освоения происходит постепенное обогащение почвенных горизонтов полуторными окислами, особенно железом. Содержание А1 в орошаемых 60 лет почвах, в некоторой степени даже уменьшается. О глубиной почвенного профиля молекулярное отношение ¿"«О^: Я^Оз изменяется в сторону увеличения, т.е. становятся более широкими. Молекулярное отношение АЗ^Од к № 2^3 достигает наибольшей величины в подпахотном горизонте (так называемой "плужной подошве") почвы орошаемой 40 лет (4,4); 50 лет (4,5) я 60 лет (4,4), что свидетельствует об усилении вторичного глинооб-разования при орошении. Такая тенденция сохраняется и в глубок:, ких слоях. Зороятно, причиной подобного процесса является подъем грунтовых вод до 2,0-2,5 м в период орошения.

В пахотном слое орошаемых светлых сероземов наблвдается постепенное увеличение содержания Т1О2 и М«^. В длительнооро-шаемых почвах выявляется тенденция к выносу СаО и МдО. Динамика содержания в исследуемых участках отличается своеобразным характером, так как в целинных почвах наибольшее накопление фиксируется в верхнем корнеобитаемом слое, а в орошаемых почвах по 1^ере увеличения срока освоения наблвдается значительное вымывание его из гумусово-аккумулятивной части профиля в нииолецащие горизонты. Отмечено интенсивное перераспределение

в почвенной толще содержания'натрия и хлора. Так \iafl постепенно накапливается в верхних горизонтах, а С1 в орошаешх потшах по сравнению с целиной уменьшается в 2-4 раза и перераспределяется относительно .равномерно по всей толще почвы.

В валовом химическом составе новоорошаемой зоны в отличие от объектов староорошаемой зоны содержание кремнезема более высокое и составляет 59,8-63,4^ На целине, 58,9_67,2# после 10-летнего и 60,7-63,9% после 20-летнего орошения, что видимо обусловлено преобладанием песчаной фракции в гранулометрическом составе почв. Молекулярное отношение в^: Я^Од колеблется в пределах, на целине 6,5-8,0; после 10-летнего - 6,1-9,1 к после 20-летнего - 6,5-8,1, это указывает на то, что сероземная почва развивается на почвообразующих породах сиаллитного состава.Молекулярные отношения 2(02:Ре20д и ¿¡(^А^Од отражают высокую обеднеяность почв оксидами железа и незначительно алюминия при высоком содержании кремнезема, а также говорит о преобладании первичных и вторичных алюмосиликатов при значительном участии кремнезема. Высокое содержание кальция связано с накоплением его в орошаемой почве, принесенного с орошаемыми водами.

7. Химические и физико-химические свойства почв

В изменении почвообразовательного процесса,биологической продуктивности почв, содержания гумуса и элементов питания растений огромная роль принадлежит воздействию антропогенных факторов.

Результаты наших исследований позволяют установить, что в верхнем гумусовом горизонте (0-25 см) целины, содержание гумуса колеблется в пределах 0.91-1,41$ (староорошаеыая зона) и 1,0 -1,53,4 (новоорошаеыая зона). В дальнейшем, после распашки целины в орошаешх почвах происходит почти двухкратное снижение содержания гумуса. Уменьшение гумусового вещества в верхних горизонтах, сопровождается распространением по всему почвенному профилю и в некоторой степени, даже накоплением гумуса в нижележащих горизонтах. И процесс стабилизации содержания гумуса, на наш взгляд наступает после 20-летнего использования на уровне 0,52-0,69,1.

Содержание гипса в целинных почвах невысокое и под влиянием орошения происходит вымывание из верхних слоев почвы в ниже-' лежащие горизонты. Но мере возрастания срока освоения наблэда-отся незначительное повышение количественного содержания гипса. 10

что объясняется поступлением его из грунтовых вод, откуда поднимался до горизонтов с пониженной влажностью, и достигая состояния насыщения выпадал в осадок.

Высокое содержание карбонатов в целинных почвах обеих зон, постепенно по мере возрастания срока освоения имеет тенденцию

ПрСфИАьО

к уменьшению. По характеру распределения по почвенному, основная часть карбонатов находится в слое 30-70 см, т.е. в иллювиальном горизонте.

Значительную роль в эволюции светлых сероземных почв играет количество и состав обменных катионов, так как они в определенной степени обусловливают процесс почвообразования и воздействуют на биологическую активность почвы. Однако, исследуемые целинные почвы имеют низкую емкость обмена, количество их в но-зоо£юшаемой зоне составляет - 4,07-3,54 мг/экв, а в староороша-емж - 4,84-8,15 мг/экв, что объясняется невысоким содержанием органического вещества и минеральных коллоидов. Довольно четко проявляется прямая зависимость емкости поглощения от гранулометрического состава почв. В составе поглощенных оснований 85-96$ приходится на Са++ и остальные на Уа+ и 1 ' С увеличени-

ем срока орошения фиксируется уменьшение емкости поглощения в псшоо решаемой зоне до 4,80_5,85 мг/экв, в староорошаемой - 6,22 -6,96 мг/экв. Вероятно, это связано в основном с потерями органического вещества при длительном возделывании хлопчатника. В составе поглощенных оснований по мере возрастания срока освоенная количество обменного Са"1"1" уменьшается, а ¡"<?++ увеличивается; и данный процесс можно связать с химизмом оросительных и грунтовых вод. количество обменного калия в пахотном слое орошаемых почв заметно уменьшается вследствие выноса его культурной растительностью, а в подпочвенных горизонтах новоорошаемой зоны в результате вторичного засоления несколько возрастает. Содержание обменного натрия в верхних горизонтах (0-55 см) целинных почв не обнаружено, в дальнейшем при длительном возделывании хлопчатника наблюдается его накопление в корнеобктаомом слэо.

8. Динамика содержания в почве доступных элементов минерального питания Учитывая требовательность хлопчатника к внесению органо-минеральшдх удобрений,а такие большие подвижности форм азота и фосфора в зависимости от температуры, влажности и аэрации почвы, при длительном возделывании хлопчатника возникает необходи-

II

кость постоянного контроля за содержанием и динамикой доступных <}юрм питательных элементов в почве.

Результаты исследования (табл.1) показывают, что как в целинных и так и в орошаемых почвах исследуемых зон, содержание общего азота обнаружено только в пахотном слое.

Табливд I

Динамита изменения в светлых сероземах доступных форм элементов минерального питания (среднее за 1990-1392 гг).

Варианты Глубина, см

Общий .азот,

мг на 1Ш" фосйтор

г почвы

калии

Целина

40 лет

50 лет

60 лет

Целина

10 лет

20

лет

А. Староорошаемая зона О 056

о; оз1

0-5

5-25

25-65

65-105

105-155

155-200

0-30

30-70

70-100

100_150

150-200

0_30

30.70

70,100

ЮО-150

150-200

0-30 30-70 70_100 100 150 150-200

0,053

О 050

0,051

0_5

5-25

25-65

65-105

105-150

150-200

0-30

30-70

70-103

100_150

150-200

0-30

30-70

?о_юд

100-150 150-200

Новоорошаемая зона

0,058 0,034

0,022

0,050

2 20 о; 80

следы следы

2,60 0,70 следы следы

2,65 0,36 следы следы

2,65 0,41

следы следы

4,14 0,80 следы следы

0,96 0,44 следы следы

3,14 0,60 следы следы

30,82 21,90 17,58 7,22 5,78 7,22

28,90 16,37 13,97 8,63 9,63

27,40 16,37 10,11 9,63 9,63

14,93 11,56 7.71 6,26 6,26

31,30 22,64 19,75 8,63 7,22 7,71

18,78 17,58 6,37 15,41 8,49 26,00 18,78 II, 08 а 67 7,71

В дальнейшем, после распашки целины выявлено резкое уменьшение азота в пахотном слое почти в два раза, .что вероятно связано с расходованием из почвы; в результате использования растениями и выноса с урожаем, а также вследствие непроизводительных потерь из почвы из-за эрозии, вымывания и денитрификации. Изменение содержания доступного фосфора происходит аналогично азоту и обнаруживается на глубине до 70 см. Накопление фосфора в пахотном слое объясняется формой вносимой удобрений (суперфосфат), которое очень медленно двигается вниз и обычно остается в верхних слоях почвы. Низкое содержание Р2О5 обусловлон, с одной стороны, особенностями генезиса сероземных почв, с другой стороны, при высоком содержании карбонатов кальция в современный период почвообразования возможно образование труднорастворимых малодоступных для растений форм фосфатов.

У. Рост, развитие и урожайность хлопчатника

Результаты учетов прохождения этапов формообразования хлопчатника показывают, что согласно данным, полученным по наступлению фаз роста и развития по вариантам опыта в зоне старого орошения существенных различий не наблюдалось. Фаза массовой бутонизации в 1990 г. наступила спустя 52-53 дня после посева. В 1991 г -51-53 дня и в 1992 г. - спустя 50-53 дня; фаза цветения наступила на 84-93 день после посева. Вегетационный период растений хлопчатника варьировал от 141 до 147 суток. В 1990-91 гг. в 1У варианте фаза созревания наступила на 4-5 дней раньше,чем в вариантах П и Iii, что очевидно связано с особенностями водного режима па данных участках.

В зоне нового орошения,ввиду особенности природно-климатических условий (более высоких температур воздуха), сроки прохождения фаз роста и развития хлопчатника наступали за все годы исследования на 5-7 дней раньше и вегетационный период составлял I3I-I39 суток.

Но количеству настоящих листьев и по высоте главного стебля по показателям на I июня существенных различии не отмечено. В дальнейшем, начиная с I ишя нами были , зафиксированы в 1990 и 1992 гг< в зоне нового орошения отставание в росте, в среднем на 4,5-16,2 см и 3,4-3,8 см; по числу плодовых ветвей - на 1,7 шт. и 0,8 шт; по числу коробочек - на 1,1 и 0,7 шт но сравнению с зоной старого орошения,

По данным показателям отмечено различие между зонами старого и нового орошения (табл.2). Так по массе коробочки замет-

13

Таблица 2

Урожайность хлопка-сырца за I99J_I932 гг. _

1990 г. 1991 г. 1992 г.

Бари-анты Масса коробочки, г Выход волокна, % Урожай хлопка-сырца, т/га масса Выход коробоч-волок-ки, г ка,% Урожай хлопка-сырца, т/га ¡Даоса Выход коробоч-волок-ки, г на, % Урожай хлопка-сырца, т/га Средняя урожайность за 3 года, т/га

И ' 7,0 36,1 3,20 7.1 34,9 3,05 7,0 35,2 2,88 3,04

Ы 6,9 36,4 3,30 6,6 36,0 2,94 6,8 35,6 2,93 3,С6

1У 6,7 36,3 3,23 6,6 35,8 2,86 6,8 35,3 2,71 2,93

У1 6,6 36,2 2,58 6,5 35,9 2,51 6.7 36,1 2,52 2,54

УП 6.7 36,0 2,66 6,3 36Д 2,48 6,6 35,7 2,57 2.57

НС?05 т/га 0,29 0,39 0,32

НСР01 т/га 0,48 0,66 0,53

Таблипа 3

Технологические качества хлопкового волокна. Средние дачные за 1990-92гг.

Варианты Сорт Промьсал. сорт Длина волокна, ми крепость, г Тип волокна метрич. номер, мкм Линейная плотность Коэффициент зрелости Разры; длина км

II 0-4727 I 32,3 4,7 У 5570 186 2,1 25,7

Ш С-4727 2 31,3 4,2 У 5770 173 1,9 24,2

1У С-4727 2 30,7 4,8 У 5350 187 2,1 25,7

Л С-4727 2 29,9 4,3 У 5740 174 1.9 24.7

Я! С-4727 I 29,5 4,7 У 5450 183 2,0 25,7

но уменьшение в варианте 1У „ среднем на 0,1-0,3 г по сравнению с вариантами П и Ш. По выходу волокна заметных различии по вариантам опыта не наблюдались, а по годам исследований в 1990 году выход волокна был несколько больше, чем в остальные годы. Средние данные по урожайности хлопчатника показывают, что меньше хлопка-сырца собрано в 1У варианте (2,93 т/х'а) и в У варианте (2,54 т/га). В новоорошаемой зоне, урожайность хлопка-сырца по сравнению с зоной старого орошения в среднем ниже на 0,46 т/га. В данном случае, наряду с другими факторами несмотря на высокую солеустойчивость сорта С-4727, свою отрицательную роль,очевидно сыграло,увеличение степени засоления почвы по мере возрастания срока освоения.

Качественные показатели хлопка-сырца с кавдым годом приобретают особую актуальность, и зависят не только от биологических особенностей селекционного сорта, но и от многих других факторов. Из литературных источников известно, что на качество хлопкового волокна большое влияние оказывают условия возделывания, т.е. водные, воздушные, солевые и пищевые режимы почв. К сожалению, показатели по влиянию сроков освоения на технологические . качества хлопкового волокна крайне ограничены. Нами была предпринята попытка выявить наличие связей между этими показателями (табл.3).

В последние годы, как отмечают Задорожный Г.П. и др_(1989) наблюдается резкое снижение производства первых промышленных сортов хлопка-сырца, что подтверждается данными наших исследований, где по вариантам опыта около 60$ составляет второй про-мышленнык сорт.

Следовательно, на основе выше рассмотренных данных можно констатировать, что с увеличением срока освоения, технологические качества хлопкового волокна имеют тенденцию к снижению.

ВЫВОДЫ

I. Под влиянием многолетнего освоения почвенный профиль изменился в сторону формирования антропогенно-измененных почв.

В староорошаемой зоне, со сроками освоения 40-60 лет, при использовании для орошения сравнительно мутных вод сформировались почвы с ирригационно-аккумулятивным профилем.

В новой зоне орошения, при использовании сравнительно оо~ ветвленных вод за 20 лет освоения, сформировались ирригационно-трансформированные почвы.

2. В процессе длительного освоения отмечено утяжеление гранулометрического состава почв, уменьшение гранулометрического коэффициента структурности в среднем на 6,9_13,1$ и увеличение коэффициента дисперсности до 26,35 и 30,09$. При этом, отмеченные тенденции возрастают по мере увеличения срока освоения.

3. Под влиянием длительного орошения происходит увеличение плотности сложения почв в старой зоне освоения в среднем на 4,3 -9,6$ и в новой зоне освоения в среднем на 4,7-6,7$. Величина общей пористости к концу вегетационного периода в корнеобитао-мом слое снижается, соответственно до 40,6-45,9$ и 41,4-45,1$.

4. Длительное освоение почв способствовало и увеличению предельно-полевой влагоемкости, максимальной гигроскопичности и влажности завядания растений. При этом на период уборки хлопчатника отмечено значительное снижение запасов продуктивной влаги

в пахотном слое почвы при сроке освоения 60 лет - до 11,8 мм, 20 лет - до 6,9 мм и 10 лет _ д0 2,6 мм.

5. Анализ валового химического состава почв указывает на высокие молекулярные отношения ^Оз'^Аз* А молекулярные отношения ^Оз^^Од и ¿¡Ог^А^Оз отражают обедненность почв оксидами железа и алюминия при высоком содержании кремнезема.

6. В процессе длительного использования почв отмечено увеличение степени засоления почв до средне- и сильнозасоленного уровня. При этом отмечен; переход от сульфатно-хлорвдного типа засоления к хлоридно-сульфатному и сульфатному.

7. Установлено, что длительное использование почв приводит к уменьшению содержания карбонатов до 2,51-7,13$ (20 лет) и до 3,83-5,061 (60 лет), увеличению содержания гипса, соответственно, до 0,08-0,12$ и 0,17_0,38^. С увеличением сроков освоения почв отмечено снижение емкости поглощения до уровня 4,80_5,85 мг/экв в новоорошаемой и до уровня 6,22-6,96 мг/экв в староорошаемой зонах. При этом количество обменного кальция существенно снижается, а магния увеличивается.

8. Отмечено, что длительное использование почв повлияло на подавление ростовых процессов (снижение высоты главного стебля) у растений хлопчатника, уменьшение числа симподиальных ветвей, коробочек и сокращение вегетационного периода в старой зоне орошения в среднем до 141-145 суг, а в новой - до 131-139 суток.

9. Выявлено, что в новой зоне орошения урожайность хлопка-сырца -по сравнению с зоной старого орошения ниже в среднем на 0,46 т/га. По качеству волокна существенных различий между зо-